Caractérisation et modélisation mécanique de tubes composites sicf/sic

• Auteur / Autrice : Eric Rohmer
• Direction : Éric Martin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique et ingénierie
• Date : Soutenance le 20/12/2013
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des Composites Thermostructuraux (Bordeaux) - Laboratoire des Composites Thermostructuraux / LCTS
• Jury : Président / Présidente : Mohamed Lamine Boubakar
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Christophe Lorrette, Stéphane Morel, Etienne Castelier, Guillaume Couégnat
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nathalie Godin, Christophe Bouvet
• DOI : 10.70675/c56a09c3z1a27z4561za1afz158c5f21209c

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réacteurs nucléaires

Tubes

Propriétés mécaniques

Composites à matrice céramique

Analyse multiéchelle

Mots clés libres

Modèle multiéchelle

Comportement mécanique

Tubes

Composite tressés

SiC/SiC

Pression interne

Endommagement

Multiscale modeling

Mechanical behavior

Tubes

Braided composite

SiC/SiC

Internal Pressure

Damage

Résumé

Ce travail s’inscrit dans un contexte de développement des réacteurs de quatrième génération. Il concerne plus particulièrement la partie composite du gainage tubulaire de type sandwich envisagé par le CEA pour les réacteurs RNR-NA/Gaz. Le renfort est mis en forme par tressage et l’étude se focalise sur des composites tressés interlocks. Ces structures relativement nouvelles nécessitent une caractérisation mécanique poussée. Deux protocoles expérimentaux ont été développés permettant la réalisation d’essais de traction et de pression interne sur tube. Trois textures différentes ont ainsi été caractérisées. En parallèle un modèle multi-échelle a été mis en place permettant de relier la microstructure aux propriétés mécaniques du tube. Ce modèle est validé dans le domaine élastique sur une des textures caractérisées. Une première approche de l’endommagement de la structure est abordée et une amélioration possible du protocole est proposée.

This work is part of the development of the IVth generation of nuclear reactors. It relates more precisely to the composite portion of the sandwich type tubular cladding considered by the CEA for RNR-NA/Gaz type reactors. The texture is formed by a braiding technique and the study focuses on interlocks braided composite. These relatively new structures require extensive mechanical characterization. Two experimental protocols were developed to conduct tensile and internal pressure tests on tubes. Three different textures have been characterized. In addition, a multi-scale model was developed to connect the microstructure of the tube to its mechanical properties. This model is validated for the elastic behavior of a characterized texture. A first approach to the damage in the structure is proposed and a possible improved protocol is discussed.